Учительська світлиця

Урок № 42

Запліднення. Насінина

Мета: з’ясувати особливості процесу запліднення у квіткових рослин, визначити його основні характерні риси, пояснити переваги такого типу запліднення; установити взаємозв’язок між будовою та функціями головних частин квітки; ознайомити учнів з будовою насіння, сформувати поняття про насінину як зачаткову рослину, що містить зародкові органи і запас поживних речовин; розвивати творчі здібності, уміння порівнювати і робити узагальнюючі висновки; виховувати бережливе ставлення до природи.

Очікувані результати: учні називають умови проростання насінини; описують розвиток рослини з насінини; характеризують запліднення (злиття статевих клітин, утворення зиготи); розпізнають частини насінини; уміють пророщувати насіння.

Обладнання та матеріали:...................................................................................................................

Тип уроку: урок засвоєння нових знань.

1. Організаційний момент

Привітання учнів, перевірка їх готовності до уроку.

2. Перевірка домашнього завдання й актуалізація опорних знань учнів
1. Індивідуальна робота учнів за картками.
2. Біологічні задачі.
1. Чому рослини, що цвітуть увечері та вночі, зазвичай мають віночки білого й жовтого кольору? (Для залучення нічних комах.)
2. Чому безвітряна погода під час цвітіння може стати причиною зниження врожайності жита, а на врожай пшениці така погода не вплине? (Жито запилюється вітром, пшениця — рослина, що самозапилюється.)
3. Пустоцвіти, розташовані на головному стеблі та бічних пагонах огірків, не утворюють плодів. «Оскільки пустоцвіти не утворять плодів, то вони зайві»,— подумав недосвідчений городник і обірвав їх. Якої помилки він припустився? (Пустоцвіти — тичинкові квітки, у них утворюється пилок. Обірвавши їх, городник унеможливив запилення.)
4. Квітка томата ще в бутоні була закрита марлевим мішечком. Бутон розпустився, потім утворився плід. Яким шляхом відбулося запилення? (Самозапилення.)
5. Квітка вишні ще в бутоні була закрита марлевим мішечком. Бутон розпустився, цвітіння закінчилося, але плід не утворився. Чому? (Вишня — комахозапильна рослина, через марлевий мішечок квітка не могла запилитися комахами.)
3. Конкурс кросвордів (індивідуальне домашнє завдання).

2.4. Фронтальна бесіда.

1. Що таке запилення?
2. Які основні типи запилення ви знаєте?
3. Для яких рослин характерне самозапилення і як воно відбувається?
4. Що таке перехресне запилення?
5. За допомогою чого може відбуватися перехресне запилення?
6. Як відбувається штучне запилення?
5. «Установи відповідність».

Установити відповідність між способами запилення та представниками рослин.

Відповіді: А — 1, 2, 5; Б — 3, 4, 7; В — 6, 8.

3. Мотивація навчальної діяльності

Слово вчителя

Вивчаючи розмноження лілії лісової, вітчизняний учений Сергій Навашин (1857–1930), професор Київського університету Святого Володимира (нині Національний університет ім. Тараса Шевченка), встановив, що в неї запліднення відбувається не так, як в інших рослин (наприклад сосни чи папороті). Він назвав відкритий ним процес подвійним заплідненням. Як же відбувається подвійне запліднення у квіткових рослин та що утворюється після запліднення, ми і розглянемо сьогодні на уроці.

Повідомлення теми уроку. Формулювання разом з учнями мети і завдань уроку.

4. Вивчення нового матеріалу
1. Запліднення у квіткових рослин

Розповідь учителя

Після запилення відбувається процес запліднення — злиття чоловічої статевої клітини із жіночою. Пилок, що потрапив на поверхню приймочки, продовжує свій розвиток (починає проростати пилок ще в пиляках), що зовні виявляється в набряканні, утворенні пилкової трубки.

Проблемне запитання:

— Як квітка розпізнає пилок свого виду, що потрапив на приймочку маточки?

У результаті обговорення учні приходять до висновку, що утворення пилкової трубки стимулюється речовинами, які виділяються приймочкою у відповідь на споріднений пилок, що потрапив на неї.

Проектування зображення на екран

Пилкова трубка за короткий час проходить крізь пухку тканину стовпчика і через мікропіле (пилковхід) проникає до зародкового мішка. Одночасно проростає багато пилкових трубок, але із зародковим мішком зливається лише одна. У місці контакту пилкової трубки із зародковим мішком стінки зародкового мішка ослизнюються і пилкова трубка проходить усередину. Досягнувши яйцеклітини, пилкова трубка розривається, з неї виходять два спермії. Один зі сперміїв зливається з яйцеклітиною, утворюючи зиготу, з якої розвивається зародок нового рослинного організму. Другий спермій зливається із центральною клітиною, у результаті чого утворюється запасна тканина, яка дає початок ендосперму — запасу поживних речовин для зародка.

Якщо у зав’язі є кілька насінних зачатків, то в кожному з них відбувається описаний вище процес, який був відкритий вітчизняним цитологом і ембріологом рослин С. Г. Навашиним у 1898 р. і названий ним подвійним заплідненням.

Повідомлення учня про С. Г. Навашина

Сергій Гаврилович Навашин (2(14) грудня 1857 — 10 грудня 1930) — радянський ботанік, цитолог та ембріолог рослин. Відкрив подвійне запліднення (1898) у покритонасінних рослин. Заклав основи морфології хромосом і каріосистематики. Довгий час жив і працював у Києві, створив вітчизняну школу цитології та ембріології рослин.

С. Г. Навашин працював здебільшого в галузі хімії, а також цитології, ембріології та морфології рослин. Дослідив у берези механізм проникнення пилкової трубки в насінну бруньку через її основу — халазу; проходження трубки у вільхи, в’яза, волоського горіха та згодом довів наявність халазогамії і в інших однопокривних рослин. Фундаментальне значення мало відкриття ним у покритонасінних рослин подвійного запліднення. Заклав основи вчення про морфологію хромосом та її таксономічне значення.

2. Будова насінини

Розповідь учителя

Поява насінини — найдосконаліше пристосування до розмноження й розселення рослин, що утворюється в результаті запліднення з насінного зачатка. А що знаходиться, наприклад, у насінині квасолі? Для того щоб зазирнути всередину, необхідно взяти набубнявілу у воді квасолину й зняти з неї шкірочку. І за допомогою лупи ви побачите всі таємниці насінини.

Лабораторне дослідження

Тема. Будова насінини.

Мета: ознайомитися з особливостями будови насіння різноманітних рослин.

Обладнання: набубнявіле насіння гороху, квасолі, пшениці, кукурудзи, лезо, пінцет, лупа.

Робота в групах

Завдання:

I група

Розгляньте сухе й набубнявіле насіння квасолі. Використовуючи текст підручника, з’ясуйте особливості його будови.

II група

Розгляньте сухе й набубнявіле насіння пшениці. Використовуючи текст підручника, з’ясуйте особливості його будови.

III група

Розгляньте сухе і набубнявіле насіння гороху. Використовуючи текст підручника, з’ясуйте особливості його будови.

IV група

Розгляньте сухе і набубнявіле насіння кукурудзи. Використовуючи текст підручника, з’ясуйте особливості його будови.

По закінченні відведеного часу учні розповідають про особливості будови насіння квасолі, гороху, пшениці та кукурудзи і роблять висновок про існування двох груп рослин — однодольних і дводольних.

Очікувана відповідь учнів:

Ззовні насінина вкрита насінною шкіркою, під якою розташовані зародок і запас поживних речовин. Завдяки шкірці зародок здатний переживати тривалі періоди несприятливих умов (відсутність вологи, холод тощо). А сам зародок має зародковий корінь, зародкове стебло, зародкову бруньку й зародкові листки — сім’ядолі. Сім’ядолей у насінині зазвичай буває дві чи одна й за цією ознакою рослини поділяють на дво- й однодольні.

3. Значення насінини в житті рослини

Технологія «Мікрофон»

— Яке значення насіння для квіткових рослин?

Учитель на дошці записує всі варіанти відповідей учнів, а потім пропонує переглянути текст підручника і визначити, які припущення правильні, а які — ні.

4. Розвиток рослини з насінини

Розповідь учителя

Насіння квіткових рослин може тривалий час витримувати несприятливі умови, зберігаючи життєздатність зародка. Прорости і дати початок новій рослині може насіння із живим зародком, таке насіння називають схожим. Схожість виражають кількістю пророслого насіння у відсотках до загальної кількості висіяного. При низькій схожості посіви зріджені, що значною мірою зменшує врожай сільськогосподарських культур. Схожість посівного матеріалу має становити близько 100 %.

Запитання до учнів:

— Які умови необхідні для проростання насіння?

Після обговорення формулюється висновок:

Для проростання насіння необхідна певна сукупність сприятливих умов: наявність певної температури, води, повітря.

Презентація творчих груп (творче домашнє завдання)

— Підготувати досліди, які підтверджували б вплив умов навколишнього середовища на проростання насіння:

I група — вплив вологості;

II група — вплив температури;

III група — вплив повітря;

IV група — наявність поживних речовин;

V група — нормальні умови (зразковий екземпляр).

Звіт I групи та демонстрація результатів досліду

Непошкоджене насіння квасолі було поміщене в склянку без води, але за наявності доступу свіжого повітря (кисню) та при температурі +25 °С. Результати досліду: насіння не проросло. Потрібна вода, оскільки живі клітини зародка можуть отримувати через свої оболонки лише розчинені поживні речовини, що є в насінині.

Звіт II групи та демонстрація результатів досліду

Непошкоджене насіння квасолі було поміщено в склянку з водою (вода змочувала насіння на 1/2) за наявності доступу свіжого повітря (кисню) та при температурі 0 °С. Результати досліду: насіння не проросло. Тепло є необхідною умовою хімічних реакцій у клітинах зародка.

Звіт III групи та демонстрація результатів досліду

Непошкоджене насіння квасолі було поміщене в склянку з водою (вода повністю накрила насіння) без доступу свіжого повітря (кисню) та при температурі +25 °С. Результати досліду: насіння через дві доби набубнявіло, але не проросло. Необхідне повітря, оскільки клітини зародка потребують для дихання й отримання енергії кисень.

Звіт IV групи та демонстрація результатів досліду

Пошкоджене (знищено 75 % сім’ядолі) насіння квасолі було поміщене в склянку з водою за наявності доступу свіжого повітря (кисню) та при температурі +25 °С. Результати досліду: насіння набубнявіло, почало проростати. Через чотири дні зародок загинув. Для розвитку зародка не вистачило поживних речовин.

Звіт V групи та демонстрація результатів досліду

Непошкоджене насіння квасолі було поміщене в склянку з водою за наявності доступу свіжого повітря (кисню) та при температурі +25 °С. Результати досліду: насіння проросло. Були дотримані всі умови, необхідні для проростання насіння.

Розповідь учителя

Діапазон коливань температури, при якій насіння може проростати, залежить від географічного походження рослин. Для вихідців з півночі потрібна нижча температура, ніж для вихідців з півдня. Так, насіння пшениці проростає при температурі від 0° до +1 °С, а кукурудзи — при +12 °С. Це слід враховувати, установлюючи терміни висівання. Другою умовою для проростання насіння є наявність води. Проростати може лише добре зволожене насіння. Потреба у воді для набрякання насіння залежить від складу поживних речовин. Найбільшу кількість води поглинає насіння, багате на білки (горох, квасоля), найменшу — насіння, багате на жири (соняшник).

Вода, проникаючи через шкірку в міжклітинні простори та клітини, виводить зародок насінини зі стану спокою. Органічні сполуки, що є в насінні, приходять у рух і зазнають певних змін. Насамперед посилюється дихання й активуються ферменти. Під впливом ферментів запасні поживні речовини перетворюються на легкозасвоювані форми: жири і крохмаль перетворюються на органічні кислоти і цукри, а білки — на амінокислоти.

Для активного дихання зволоженого насіння потрібний доступ кисню з повітря. Під час дихання виділяється теплота. У зволоженого насіння дихання активніше, ніж у сухого. Якщо сире насіння скласти товстим шаром, воно швидко нагріється і може зіпріти, що призведе до руйнування зародка. Тому для зберігання засипають лише сухе насіння і зберігають його в добре провітрюваних приміщеннях. Для висівання слід відбирати велике і повноцінне насіння без домішок насіння бур’янів.

Життєві процеси в насінині відбуваються надзвичайно уповільнено, тобто за несприятливих умов насіння перебуває у стані спокою. Основними причинами, що перешкоджають проростанню насінини, є:

• водонепроникність шкірки, що має соскоподібну плівку;

• наявність речовин, що гальмують проростання;

• недорозвинений зародок.

Запитання до учнів:

— Що необхідно зробити, щоб вивести насінину зі стану спокою? (Обговорення відповідей і складання опорного конспекту.)

Способи виведення насіння зі стану спокою:

• видалення або руйнування гальмівної речовини за допомогою води, кисню тощо;

• руйнування шкірки мікроорганізмами, іноді вона перетравлюється в шлунку тварин;

• застосування понижених температур (стратифікація);

• руйнування шкірки (скарифікація).

Слово вчителя

Під час сівби слід враховувати глибину загортання насіння в ґрунт.

Завдання для VI групи:

— Підготувати дослід, який підтверджував би вплив глибини загортання насінини на розвиток паростка.

Звіт VI групи та демонстрація результатів досліду

Непошкоджене насіння квасолі було висіяне на різну глибину за наявності всіх необхідних умов проростання. Дослід продемонстрував, що насіння, яке було висіяне на поверхні (0,5 см загортання), трішки підсохло і дало слабкі паростки. Насіння, яке було висіяно найглибше (до 10 см загортання), дало слабкі паростки, оскільки їм було важко пробитися до поверхні. Найкращі паростки спостерігались в екземплярів, висіяних на глибині 5 см.

Розповідь учителя

Дрібнонасінні культури (цибулю, моркву, кріп) потрібно сіяти на глибину 1–2 см, великонасінні (квасолю, гарбуз) — на 4–5 см. Має значення і характер проростання: насіння, яке виносить сім’ядолі на поверхню ґрунту (соя, люпин, квасоля, цукрові буряки), загортають на меншу глибину, ніж насіння такого самого розміру, у якого сім’ядолі залишаються в ґрунті (горох, сочевиця). Глибина загортання насіння залежить і від типу ґрунту. На легких (піщаних) ґрунтах, де водний режим менш стійкий, дрібне насіння потрібно висівати глибше, ніж на важких (глинистих) ґрунтах. Глибину висівання також збільшують, якщо в ґрунті мало вологи.

Дуже важливо рівномірно розмістити насіння за глибиною. Порушення цієї умови призводить до неодночасного проростання, розвитку й достигання рослин. Глибоко висіяне насіння дасть пізні сходи, а мілко загорнуте може зовсім не прорости. В усіх випадках насіння слід загортати у вологий шар ґрунту. У разі мілкого загортання насіння озимих культур вузол кущіння утворюється ближче до поверхні ґрунту, що збільшує загрозу вимерзання.

Для кращого проростання насіння слід розміщувати на твердому ложі, де кращий доступ вологи з нижніх шарів ґрунту, а також прикривати пухкою землею для кращого надходження повітря та вільного виходу сходів на поверхню.

5. Узагальнення та систематизація знань
1. Біологічний диктант.

Потрапивши на приймочку маточки, пилкове зерно ..., утворюючи ..., яка росте в бік зав’язі. У пилковій трубці знаходяться ..., і, коли пилкова трубка доростає до зав’язі, один зі сперміїв зливається з ..., а другий спермій зливається з ... . Від першого злиття розвивається ..., а від другого — ... . Насінний зачаток після запліднення перетворюється на ... .

6. Підбиття підсумків уроку

Учні зіставляють мету і завдання уроку з одержаними результатами.

Учитель оцінює роботу учнів на уроці.

7. Домашнє завдання
1. Завдання для всього класу.

Підручник...............................................................................

Зошит......................................................................................

2. Індивідуальні та творчі завдання.
1. Підготувати повідомлення про рослини, які мають отруйні плоди або насіння.
2. Підібрати загадки, прислів’я та легенди про плоди.